影响软水盐质量的相关因素分析

张 磊，苑惠杰，苗玉成，刘玉涛，吕本松，李 阳

(中盐工程技术研究院有限公司，天津 300450)

改革开放以来，随着我国经济的高速发展，人民生活水平得到了大幅度提高。但是，工业化却带来了日益严重的环境污染问题，其中对水的污染尤为严重，使得越来越多的人开始重视饮水和用水安全，开始关心水的品质问题。水处理的方法有很多种，最主要、最经济和最适宜的水处理技术是离子交换技术。

高级水质软化器所用的离子交换树脂，通常为钠型磺酸基阳离子交换树脂。待处理的原水通过树脂后，水中的有害离子(主要为钙、镁离子)和树脂的阳离子(钠离子)发生置换，被吸附于树脂内外，从而达到水质软化的目的。随着水处理量的增加，树脂上吸附的有害离子越来越多，软化器软水处理能力会逐渐下降，而要清除树脂吸附的有害离子，就需要用到高浓度钠离子，通过反冲洗的方式，把树脂吸附的有害离子置换出来，从而恢复离子交换树脂的吸附能力，这个过程叫做离子交换树脂的再生。

软水盐，又名离子交换树脂再生剂，其主要化学成分为氯化钠，含量在99%以上，一般形状为球状片剂。软水盐主要用于高级水质软化器，为其离子交换树脂再生提供高浓度的钠离子。配合水质软化器高效去除水中硬度(钙、镁离子及其他水中一些水碱杂质)，使水质更加干净、清澈，能够长期保持给水管道通畅 、无水垢。软水盐使用后无任何残留物，无任何气味，在同等的条件下高于任何再生剂，适用于各种型号的软水机使用[1]。由于其无毒无害，价格低廉，还原效率高等特点，目前广泛应用于锅炉及家庭软水设备中使用，具有广阔的市场前景。软水盐是一种高附加值的盐产品，软水盐市场也将逐步成为盐业市场的重要组成部分[2]。

从2010年～2019年市场分析，软水盐市场主要集中在北京、上海两个大城市，市场容量都在20 000 t以上。2012年天津、河北、山东、辽宁、内蒙古、河南、甘肃、广东、贵州、重庆等地区的软水盐用量快速增加。2019年，我国有100余家软水盐生产企业，全国软水盐用量在15万t左右，生产企业生产能力在20万t左右。

然而目前市场上的软水盐品牌繁多，质量参差不齐，质量不过关的直接表现为：软水盐浸泡于盐箱的过程中，发生片剂松散崩解等现象，堵塞盐箱出水口，影响离子交换树脂的再生过程，直接影响了软水机的正常运转，更严重时会导致软水机损坏，造成不必要的损失[3]。

针对影响以精制食用盐为原料生产的软水盐质量的相关因素，以下将在原料盐的理化指标、软水盐的生产设备、车间环境、成品检测、货物运输、贮存等方面进行阐述，同时对软水盐质量提高，生产过程优化提出相关建议。

1 原料盐主要理化指标对软水盐质量的影响

1.1 原料盐纯度

软水盐主要是以精制食用盐为原料加工生产的，原料盐的纯度主要是指氯化钠含量的高低，理论上氯化钠含量越高，能在软水器反冲洗的时候提供的钠离子就越多，树脂再生的就越彻底，出来的软水水质就越好。目前GB/T 5461优级精制盐氯化钠(以湿基计)/(g/100g)含量≥99.1，市面上的软水盐平均氯化钠含量在99.5左右[4]。

1.2 水分

软水盐在由精制食用盐经物理压制形成过程中，原料盐水分过多主要影响原料盐在机器中下料流动速度，上下冲杆和中模之间填充不足，导致软水盐紧实度不够，软水盐化水时容易坍塌，堵塞吸盐口。水分过少导致盐晶粒之间相互接触点上形成品桥而固结在一起的程度不够[5]。目前GB/T 5461优级精制盐水不溶物/(g/100 g)含量≤0.30，市面上的软水盐平均水不溶物含量在0.2左右[4]。

1.3 水不溶物

水不溶物含量是判断食盐卫生质量优劣的主要指标之一[6]，主要是不溶于水的机械杂质，如砂土、木屑、悬浮物及不溶性的其它杂质等[7]，也包括钙和镁的碳酸盐及有机残余物。原料盐中水不溶物含量的高低会影响原料盐主成分氯化钠的含量，同时反冲洗过程中会附着在离子交换树脂颗粒表面或堵塞其交换孔道，使得树脂工作容量(置换率)降低，造成树脂“中毒”，也叫树脂的污染。水不溶物含量比较高，使得软水盐化水后水体浊度升高。络合絮状物富集水中和盐中的不溶物质和微生物，造成盐箱壁上和水面上杂质较多，水体有异味。目前GB/T 5461优级精制盐水不溶物/(g/100 g)含量≤0.03，市面上的软水盐平均水不溶物含量在0.01左右[4]。

1.4 金属元素(除钠外)

原料盐中的金属元素(除钠外)包括铁、钙、镁、钾、钡、铝、铅、镉、锡、镍、铬等，其中，铅、镉、锡、镍、铬在GB 2762-2017食品安全国家标准中属于食品中污染物限量指标。原料盐中金属元素对软水盐质量的影响主要是其中的高价金属离子，如Al3+、Fe3+等扩散进入阳离子交换树脂的内部，由于这些高价金属离子的交换势能高，与树脂中的固定离子牢固结合，从而使这些固定离子失去作用，丧失了离子交换能力，造成离子交换树脂呈“中毒”状态。

2 软水盐的生产设备、车间环境、成品检测对软水盐质量的影响

2.1 生产设备

目前市售生产软水盐的机器主要是旋转式压片机、吸粉辅机、传送带、计重秤等组成的生产设备，压片机的压力、转速、清洗和保养都将对软水盐的质量造成影响。压片机压力过低、转速过高会造成软水盐的致密度不够。清洗、保养时润滑油油污进入原料盐会造成软水盐片剂被污染，软水盐使用过程中，油类物质进入离子交换树脂罐，会形成膜状物，包裹或堵塞离子交换树脂颗粒的孔道，阻碍离子交换树脂上的活性集团和钙、镁离子进行离子交换。压片机上下冲杆和中模的磨损，会造成软水盐破损、掉帽，化水坍塌等。设备传送带扬程和计重秤之间的距离过大，会造成软水盐掉落到计重秤上冲击过大，软水盐破碎。

2.2 车间环境

车间环境主要是湿度和粉尘，湿度过大，原料盐吸潮会影响其流动性，造成上下冲杆和中模之间的物料填充不满，软水盐片剂致密度、硬度不够，破碎或者掉帽，影响软水盐质量。成品软水盐球剂也会吸收空气中的水分而潮解。一般控制湿度在30%～60%之间，且在放置过程中湿度应从高逐渐降低，使再结晶过程充分进行[3]。粉尘对软水盐质量的影响是间接的，粉尘主要对软水盐生产设备和操作人员有较大的影响，间接影响到软水盐的质量。

2.3 成品检测

软水盐成品检测，主要针对软水盐的片型是否完整、片剂表面有无黑点和油污、软水盐颜色是否正常、软水盐的致密度和硬度、软水盐化水浊度和坍塌情况、软水盐溶解速率、成品装袋后粉盐是否过多(粉盐过多会造成软水器吸盐口堵塞)等。

3 软水盐运输、贮存对软水盐质量的影响

3.1 运输

软水盐运输过程中由于装卸、搬倒、车辆行驶过程中颠簸，会造成软水盐颗粒之间相互挤压、摩擦，造成软水盐片剂破损，粉盐增多(粉盐过多会造成软水器吸盐口堵塞)。同时运输车辆不干净，也会对软水盐造成污染。

3.2 贮存

软水盐在成品仓库和运送到使用者仓库，仓库的贮存环境也很重要，贮存不当都会对软水盐的质量造成影响。软水盐成品一般要放置在通风、阴凉、干燥的环境中保存。库房环境湿度过大，容易引起软水盐吸潮、坍塌和崩解，造成使用不便。

4 软水盐质量提高，生产过程优化的建议

4.1 对原料盐进行优选

对原料盐的理化指标高度重视，特别是原料盐的纯度、水分、水不溶物、金属离子含量等方面进行严格把关，可以参考GB/T 5461优级精制盐相关指标。对原料盐生产厂家提出要求，选取指标符合国标或者优于国标的精制食用盐进行软水盐的生产和加工，保证软水盐的品质。

4.2 对生产过程进行优化

对软水盐的生产设备进行升级改造，选取压力较大、转速适宜的压片机，定期对设备进行维护和零部件的更换。尽量保持车间的温湿度处于合适的范围，恒温、恒湿的环境对软水盐的质量有更大的保障。增加车间除尘设备，保持车间环境干净整洁。加大对软水盐车间生产线上和库房成品的抽检力度。减少装卸、搬倒的频次，控制好库房的贮存环境。